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지름 100mm 관에 글리세린이 9.42L/min의 유량으로 흐른다. … | [건설기계설비기사 필기] 20년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[건설기계설비기사 필기] 20년 1회차
지름 100mm 관에 글리세린이 9.42L/min의 유량으로 흐른다. 이 유동은? (단, 글리세린의 비중은 1.26, 점성계수는 μ=2.9×10-4kg/mㆍs이다.)
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난류유동
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층류유동
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천이유동
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경계층유동
해설

평균유속과 레이놀즈수를 계산하면 이 흐름은 난류유동임을 알 수 있다.

유량 Q=9.42 L/min=1.57×10−4 m3/sQ = 9.42\,\mathrm{L/min} = 1.57\times10^{-4}\,\mathrm{m^3/s}, 관 단면적 A=π4(0.1 m)2=7.854×10−3 m2A = \dfrac{\pi}{4}(0.1\,\mathrm{m})^2 = 7.854\times10^{-3}\,\mathrm{m^2}이므로 평균유속은 V=Q/A≈0.02 m/sV = Q/A \approx 0.02\,\mathrm{m/s}이다.

밀도 ρ=1.26×1000=1260 kg/m3\rho = 1.26\times1000 = 1260\,\mathrm{kg/m^3}, 점성계수 μ=2.9×10−4 kg/m⋅s\mu = 2.9\times10^{-4}\,\mathrm{kg/m\cdot s}를 대입하면 Re=ρVDμ≈8690Re = \dfrac{\rho V D}{\mu} \approx 8690으로 임계 레이놀즈수(약 2100)를 크게 초과하여 난류로 판정된다.

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